2023年1月2日,本团队在《Journal of Membrane Science》(JCR一区,影响因子=10.53)上在线发表了题为“A novel permselective branched sulfonated polyimide membrane containing crown ether with remarkable proton conductance and selectivity for application in vanadium redox flow battery”的研究成果。该成果由西南科技大学材料与化学学院、环境友好能源材料国家重点实验室、生物质材料教育部工程研究中心;四川大学化学工程学院;四川朗晟新能源科技有限公司等单位合作完成。
作为钒氧化还原液流电池(VRFB)的关键组件,亟需开发具有高质子电导率和优异阻钒性能的隔膜材料。本研究合成了孔径为0.26~0.32 nm的二(氨基苯)-18-冠-6-醚单体,并制备了含冠醚空腔结构的支化磺化聚酰亚胺(ce-bSPI-x)膜。与商用Nafion 212膜相比,在80-300 mA cm-2下,ce-bSPI-60膜表现出更高的库仑效率(96.50%-99.39%)和能量效率(69.36%-85.45%)。此外,ce-bSPI-60膜在140 mA cm−2下即可达到80%的能量效率,与近年来报道的其他SPI基膜相比处于领先水平。 在140 mA cm−2条件下,ce-bSPI-60膜进行了1000次充放电循环,未出现明显的化学结构和形貌变化,说明其具有良好的耐久性。综上所述,本研究所制备的ce-bSPI-60膜具有良好的VRFB应用前景。
本研究工作得到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金、中国博士后科学基金等项目的支持。
Jun Long, Wenheng Huang, Jingfeng Li, Yafei Yu, Bo Zhang, Jinchao Li*, Yaping Zhang*, Hao Duan, A novel permselective branched sulfonated polyimide membrane containing crown ether with remarkable proton conductance and selectivity for application in vanadium redox flow battery, Journal of Membrane Science 669 (2023) 121343.
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